Сетка для набивки фильтров Советский патент 1983 года по МПК B01D45/04 B01D39/12 

00

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газов ипи паров с использованием инерционных сил, в данном случае сил соударения, и касается конструкции пылеулавливающих сеток для набивки фильтров, применяемых, например, на транспортных, строительных, дорожных и других машинах.

Известен фильтрующий слой, полученный путем прокатывания металлической плетенной сетки. Прокатанные проволоки имеют практически прямоугольное сечение, при этом большая сторона сечения параллельна плоскости сетки 1 .

Рикошетирование (отражение) крупных пылевых частиц от такой проволоки происходит практически под прямым углом к плоской поверхности. При етом отраженные крупные частицы прижимаются набегающим воздушным потоком к поверхности, что при-, водит в конечном итоге к их улавли-, ванию и повышению тем самым эффективности очистки слоя. Кроме того, при обтекании потоком углов прямоугольника возникают завихрения и обратные течения, что вызывает осаждение мелкой ПЫЛИ на торцовых поверхностях проволок, за счет чего также достигается некоторое увеличение эффективности очистки слоя.

Основная масса уловленных загрязнений, накапливается на фронтальной плоской поверхности проволок. Конфигурация слоя формируется набегающим воздушным потоком, в результате че1тр аэродинамическая форма проволоки становится более совершенной (обтекаемой) , т.е. осаждение некоторого количества загрязнений на проволоку прямоугольного сечения способствует улучшению ее аэродинамической формы и не приводит к быстрому увеличе-i нию сопротивления слоя 1.

Недостатком известной сетки является высокое аэродинамическое сопротивление, связанное с ее несовершенной аэродинамической формой (прямоугольной) . При перетекании воздуха через сетку потери энергии вызваны . внезапным сужением потока на входе в сетку (при наличии острых кромок), а также его внезапным расширением на выходе из сетки.

Если потери входа после накапливания некоторого количества загрязнений на сетке и соответствующего из.менения в связи с этим ее конфигурации перестают зависеть от начальной формы проволок, то конфигурация выхода из сетки при запылении практически не изменяется и продолжает зависеть от начальной (незапыленной) формы проволоки. Кроме того при запылении такой сетки из-за завихрений воздушного потока на острых входных кромках происходит осаждение загрязнений на .торцовых (боковых) поверхностях прямоугольной проволоки, что вызывает уменьшение живого сечения и увеличение аэродинамического сопротивления слоя.

5 Цель изобретения - уменьшение массы аэродинамического сопротивления сетки, а также увеличение ее пылеемкости.

Указанная цель достигается тем,

0 что в сетке для набивки фильтров, состоящей из переплетающихся проволочных нитей, выполненных с плоским фронтальным, обращенным навстречу воздушному йотоку, участку, тыльный

S участок нитей в сечении, перпендикулярном плоскости сетки и продольной оси нити,,выполнен выпуклым.

На фиг. 1 изображена схема переплетения нитей; на фиг. 2 - вид А

Q на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1.

Сетка содержит продольные 1 и поперечные 2 нити, имекхцие в сечении форму, например, сегмента с острыми

f кромками 3. Нити переплетены таким образом, что их плоские поверхности расположены параллельно плоскости сетки. При сборке сеток в набивке фильтра необходимо устанавливать их плоской стороной навстречу потоку

0 воздуха.

При работе фильтра содержащиеся в воздухе загрязнения, например частицы пыли, попёщают на плоскую по-верхность нитей, что благоприятно

5 для их эффективного улавливания и удержания. Кроме того, вследствие ;возмущения воздушного потока при обтекании входных острых кромок 3 возникают завихрения и обратные течения, что приводит к осаждению некоторой части пыли на тыльной криволинейной поверхности проволок, что способствует увеличению пылеемкости. Выходящий из отверстий сетки воздушный

5 поток обтекает криволинейные поверхности проволок, плавно расширяясь, что благоприятно для уменьшения аэродинамического сопротивления сетки. Сетка с нитями данной конфигураQ ции может быть полученаf например, . при .одновременном прокатывании нескольких слоев проволочной {металлической сетки с цилиндрическими нитями между зубчатыми вальцами. При этом

с наружные поверхности проволок сеток, непосредственно контактирующие с вальцами, приобретают плоскую форму, а внутренние сохраняют криволинейность.

Таким образом, при однократном прокатывании можно получить две сетки с проволок гили нужной конфигурации. Необходимые силы противодействия, позволяющие изменить конфигурацию сетки, возникают, вероятно, за счет продольного растягивания, а также за

5 счет взаимного вдавливания наружных и внутренних слоев сетки при прог катыв.ании. Об этом свидетельствует и наличие на криволинейной части проволок после прокатывания углублений.

При промасливании набивки из данных сеток в упомянутых углублениях накапливается и удерживается дополнительное количество масла, что способствует более длительному сохранению необходимой величины эффективности очистки при запылении, т.е. к увеличению пылеемкости набивки.

Уменьшение аэродинамического сопротивления достигаете соверценствбванием ФО1ШЫ выходного участка отверстий сетки (выполнением тыльной стоРОНЫ нитей в виде плгшной кривой например.части окружности), Так, в прототипе при прямоугольном сечении прО волок поток на выходе из отверстий (Сетки претерпевает внезапное расшигрение.

В случае применения сетки из проволок прямоугольного сечения р змером 0,3 0,8 мм и величине отверстий IB сетке 3., 2 мм коэффициент сопротивления при расширении потока

Si, «и,136

Согласно изобретению сетка с тем же коэффициентом затенения, размером отверстий, характерньм размером про,волок, а следовательно, и эффектив:ностью очистки выход из отверстий :предстгшляет собой диффузор квгшратного сечения с криволинейными стенк ши. Соответствующий коэффициент сопротивления при расширении потока согласно расчетным данным

S 0,083,

т.е. применение предлагаемой-сетки : позволяет. уменьшить потери на выходе

/из сетки в ,64 раза в сравнеI -... - - . и у иО J

НИИ с прототипом.

i Уменьшение массы, увеличение пылеемкости слоя сетки достига1ется выполнением тыльной стороны проволок.

;в сечении перпендикулярном плоскости и продольной оси проволокид в виде

отрезка плавной кривой, например части окружности, причем размер сечений параллельных фронтальной поверхности уменьшается по ходу воздуха.

Масса слоя сетки прототипа-при размере проволок 0,3x0,8 мм определяется по формуле

, ЛсАп0,,,

где L - общая длина проволок слоя I сеток;- .

S.- плотность материала слоя,, а у слоя предлага.емой сетки, предстсшляющей собой в- сечении, например, сегмент окружности, вписанный в прямоугольник (хорда сегмента а 0,8, высота ,3, : а радиус окружности

мм).

масса может быть вычислена /по формупе

I .J. rR(C-a)Q.b

САК Ч

-5J CAi

где С- длина дуги окружности (в дан ном случае эта величина составляет С-2«1,07 мм).

-Поэтому ,177-L-1 H, следовател но, применение данной сетки позволяет в 1,3о раз уменьшить массу слоя

;В сравнении с прототипом.

: Кроме того, частицы оседающие аа тыльной стороне проволок вследствие воэмущений воздушного потока на острыЯ входных кромках предлагаемой сетки, вначале /при накапливании в объеме сетки - прототипа прямоугольного сечения) не увеличивгиот аэродинамического сопротивления сетки в сравнении с прототипом.

Таким образСЯ4 в случае замены упомянутой раньше набивки фильтра из сетки-прототипа, имеющей расчетную пылеемкость 6,925 кг/м и состо:ящей из 5 гофрированных и 5 плоских слоев, предлагаемой дополнительная пылеемкость увеличивается на 6 ,.4%

согласно рассчетным данньв«.

СЕТКА ДЛЯ НАБИВКИ ФИЛЬТРОВ, состоящая из переплетающихся проволочных нитей, выполненных с фррнтсГльным, обращенным навстречу воздушному потоку, участком, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения массы и аэродинамического сопротивле ния сетки, а также увеличения ее пылеемкости, тыльный участок нитей в сечении, перпендикулярном плоскости сетки и продольной оси нити, выполнен выпуклым.